Юный техник, 2012 № 12 - Журнал «Юный техник»

ПРЕМИИ

Исследователи жесткости «хвоста» и высоты Эйфелевой башни

Как известно, перед началом вручения Нобелевских премий мир узнает имена лауреатов Игнобелевских, или Шнобелевских, премий. Их определяет редакция юмористического журнала «Анналы невероятных исследований» и вручает за достижения, которые «сначала заставляют людей смеяться и лишь потом — задуматься».

Представляем некоторые из номинаций Игнобелевских премий 2012 года.

Оказывается, шимпанзе умеют узнавать друг друга по фотографинм задних конечностей. Это важнейшее открытие принадлежит голландцу Франсу де Ваялю и американцу Дженниферу Покорны. Им присуждена премия в области анатомии. Соответствующая научная работа «Faces and Behinds: Chimpanzee Sex Perception» опубликована в журнале Advanced Science Letters в 2008 году.

В области химии премия присуждена Джохану Петтерссону за ответ на вопрос, почему у жителей шведского города Андерслов позеленели волосы. Напомним, в конце 2011 года владельцы некоторых новостроек обнаружили изменение цвета своих волос после принятия ванны. Причина крылась в водопроводных трубах, которые не имели специального защитного покрытия. Горячая вода заставляла отслаиваться медное покрытие с труб, которое и окрашивало волосы. Решение же проблемы Петтерссон предложил весьма неожиданное — порекомендовал жителям не принимать горячий душ.

Ученые — физик Реймонд Гольдштейн из Кембриджского университета (Великобритания) и его коллега, американский физик Джозеф Келлер, математически точно описавшие траекторию движений «хвоста» (пучка волос на затылке идущего человека), выполняли заказ компании Unilever, специалистов которой интересовала сохранность причесок в ветреный день.

Физики подсчитали равновесие сил, которые влияют на форму и движение волосинок в хвосте, в работе «Shape of a Ponytail and the Statistical Physics of Hair Fiber Bundles». Более того, разработав систему 3D-визуализации для наблюдения свойств отдельных волосков (курчавости, жесткости и др.), они вывели математическое уравнение, описывающее свойства пучка.

«Мы обнаружили, что пучок волос вел себя, как простая пружина, когда сила, необходимая для его сжатия, была пропорциональна тому размеру, до которого вы его сжимали, — заявил Келлер. — Этот простой закон применим в отношении большого числа систем».

Гольдштейн же отметил, что формула может пригодиться тем, кто, например, создает изоляционные материалы: «Если вы изготавливаете его из микроскопических волокон определенной эластичности и волнистости, то вам хотелось бы знать, каковы свойства их макроскопического пучка, насколько они оседают под действием силы тяжести с течением времени».

Еще один лауреат — Крэйг Беннетт, психолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США), — разделил с коллегами премию в области неврологии за магнитно-резонансную томографию (МРТ, мертвого лосося. Ранее он вместе с Эбигейл Бейрд из Вассар-колледжа отсканировал этим методом тыкву и цыпленка табака.

Воссоздавая картину мозга неживой рыбы с помощью обычных методов МРТ, ученый внезапно получил сигнал. Это заставило его вместе с коллегами проанализировать результаты нормальных МРТ-иссследований.

Цель — выявить вероятность возникновения ошибок при анализе нейровизуализации. Ведь ошибки при МРТ-исследовании головного мозга пациента могут дорого обойтись и медикам, и самому больному.

Анита Эрланд из Открытого университета (Нидерланды) получила премию, обнаружив, что люди неверно оценивают высоту Эйфелевой башни, наклоняясь тем или иным образом. Дело в том, что люди бессознательно представляет себе числа в виде ряда, идущего слева направо. Если заставить человека наклониться слегка влево или вправо, он будет бессознательно представлять себе числа, соответственно, убывающие по значению и растущие. Это подтвердили опыты: когда добровольцев, стоявших на специальной платформе, слегка наклоняли влево (чего они не замечали, думая, что находятся в вертикальном положении), Эйфелева башня казалась им меньше.

Одно из самых ценных с практической точки зрения открытий принадлежит нашему соотечественнику Руслану Кречетникову и американцу Гансу Майеру (Hans Mayer). Ученые получили премию в области динамики жидкостей за фундаментальное изучение поведения кофе в чашке, которую несет человек. Ответ на вопрос, почему же он проливается, содержится в публикации «Walking with Coffee: Why Does It Spill?» журнала Physical Review (2012).

Наблюдения позволили установить: размеры кофейных чашек таковы, что частота колебаний жидкости в них соответствует частоте шагов человека при нормальной ходьбе. Вывод авторов таков: «из-за естественной нерегулярности биомеханики ходьбы человека кофе выплескивается». На нормальном языке это означает, что при скоростной ходьбе нарушается плавность движения и кофе проливается.

На вручении премии Кречетников признался, что совершенно не ожидал получить «антинобеля»: «Но наука — не без юмора. На свете много людей, которым интересны не только черные дыры, но и повседневные явления».

И, наконец, премия мира досталась русскому изобретателю Игорю Петрову за разработку метода получения ультрадисперсных алмазосодержащих порошков с помощью детонационного синтеза (путем взрыва).

ВЕСТИ С ПЯТИ КОНТИНЕНТОВ

РОБОТ — ЧЕМПИОН МИРА. Российский робот CHESSka стал абсолютный чемпионом мира по шахматам среди роботов, победив в матче за звание абсолютного чемпиона мира немецкого робота KUKA со счетом 3,5 на 1,5.

За честь отечественных шахмат постояла машина Константина Костенюка, отца экс-чемпионки мира по шахматам Александры Костенюк.

О силе игры машин наглядно свидетельствует хотя бы тот факт, что перед решающим матчем немецкий робот уверенно одолел одного из сильнейших шахматистов мира, нашего соотечественника Александра Грищука — 4,5 на 1,5.

На фото показано, как играют сильнейшие роботы в мире.

РОБОТ-МЕДУЗА создан американскими конструкторами. Это мини-субмарина для исследования океана. Сотрудники Техасского университета и Вирджинского технологического института работали по заказу военных, но потом разработку рассекретили.

«Субмарина не нуждается в дополнительных источниках питания, — сообщают ее создатели. — Робот движется за счет тепла, выделяемого в результате химической реакции между платиной и водородом с кислородом воды. Единственные выбросы ее двигателя — чистая вода».

ТОЛЩИНОЙ С ПАУТИНУ. Такова особенность солнечных батарей, созданных группой австрийских и японских ученых. Причем полимерная подложка не только тонка, но и очень гибка — ее буквально можно обернуть вокруг волоса. При этом КПД преобразования света в электричество составляет порядка 4,2 процента, что, по словам ученых, для данной технологии уже неплохое достижение.

Еще одним преимуществом новинки является ее устойчивость к проколам и различным повреждениям на сгибах.

Ожидается, что новая технология позволит создавать тонкопленочные устройства с электродами толщиной порядка 1,9 микрометра. Такие панели можно будет использовать, например, в мобильных устройствах, медицинских датчиках, встраивать в одежду.

СФЕРЫ ДЛЯ «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ». Кремниевые сферы диаметром 100–200 нанометров могут послужить основой «плаща-невидимки», который будет способен скрывать объекты в оптическом диапазоне. Так полагает международная группа исследователей.

Наибольшие успехи по маскировке достигнуты в узком диапазоне волн инфракрасной части спектра. Это связано с тем, что метаматериалы — особые композиты с искусственно созданной периодической структурой — для инфракрасных волн производить легче. Но как выяснили исследователи, кремниевые сферы тоже работают хорошо, а цена их намного меньше, чем у метаматериалов.

«НОЕВ КОВЧЕГ» XXI ВЕКА придуман в Китае. Местный бизнесмен и изобретатель Янь Цунфу создал капсулу, которая способна выдержать температуру до 1700 градусов и удары силой в 350 т. В капсуле может поместиться семья из трех человек, которая за защитой ее оболочки способна пережить наводнение, землетрясение и прочие природные катаклизмы. Запасы продовольствия и воды позволят затем семейству более-менее сносно просуществовать в течение 10 месяцев.

КАМЕРА БЕЗ ЛИНЗ. Кстати, как далеко шагнула ныне фототехника, можно понять из следующего примера.

Крошечное устройство представляет собой круглую пластинку из легированного кремния и не содержит линз или подвижных частей. Диаметр камеры, получившей название Planar Fourier Capture Array (PFCA), всего полмиллиметра, а толщина — 10 микрон, что в несколько раз меньше диаметра человеческого волоса.